Благодаря визуальной грамотности человек может одновременно развивать зрительные анализаторы, восприятие, воображение, мышление, совершенствовать свои психические процессы. Таким образом, визуальная грамотность становится существенной составной частью многих видов профессиональной деятельности.

Одной из составляющих визуальной грамотности обучающегося является развитие пространственного мышления, обеспечивающее ориентацию в пространстве — «практическом и теоретическом» (терминология И.С. Якиманской), эффективное усвоение знаний, овладение разнообразными видами деятельности. В современной психологии отмечена высокая эффективность пространственного мышления, обусловленная большой информационной емкостью образов. На уроках физики, химии, экономики, при решении математических задач обучающиеся используются различные схемы, выполняют графики и диаграммы — это не что иное, как графические модели явлений и процессов. Свободное оперирование пространственными образами является тем фундаментальным умением, которое объединяет разные виды учебной и трудовой деятельности. Поскольку в своих наиболее развитых формах пространственное мышление формируется в основном на графической основе, то его особенности исследуются в контексте общих характеристик образного мышления. Пространственное мышление формируется в системе знаний, подлежащих усвоению; каждый учебный предмет своим содержанием определяет требования к развитию пространственного мышления.

Графика, как учебный предмет, дает возможность обучить созданию образа, опознания его смыслового содержания в переходах от знака изобразительного объемного к знаку изобразительному плоскостному, условно-графическому и словесному, а также соотношению образа предмета и самого предмета или его вещественной модели, оперированию образом. Уровень графической подготовки человека определятся «...главным образом, не степенью овладения или техникой выполнения графических изображений, а в большей мере тем, насколько он готов к мысленным преобразованиям образно-знаковых моделей, насколько подвижно его образное мышление» (А.Д. Ботвинников, Б.Ф. Ломов).

С внедрением информационных технологий требования к визуальной грамотности обучающихся, к их графической подготовке возрастают. Обществу нужны организаторы и участники производства нового типа, обладающие гибким образно-графическим мышлением и интуицией. В связи с этим курс графики в школе и лицеях должен быть рассмотрен более широко, чем выполнение чертежей деталей. Графика сегодня — это международный язык компьютерного общения, средство развития пространственного мышления, способ уплотненной записи информации.

По результатам проведенных педагогических исследований был разработан новый интегрированный курс, сформулированы принципы и цели, на достижение которых должна быть направлена деятельность всех участников образовательного процесса; в соответствии с ними разработаны структура и содержание курса.

Курс разработан на основе принципов гуманизации, фундаментализации, интеграции, компьютеризации, технологизации.

Структура курса представлена учебными модулями:

• Графика как средство представления информации.
• Теория, средства и алгоритмы визуализации информации о геометрических объектах.
• Теория, средства и алгоритмы визуализации информации о процессах и явлениях.
• Прикладная компьютерная графика.

Сочетание модулей в различных комбинациях, в зависимости от направления подготовки и времени подготовки, позволяет составлять различные варианты курса инженерной графики. При таком подходе основой любого варианта курса являются обработка и грамотное представление научной, технической, статистической и другой информации.

Организация преподавания осуществляется посредством модульно-рейтинговой технологии. Основными идеями разработанной педагогической технологии являются: развитие как цель обучения и воспитания; непрерывность образования; сотрудничество учителя и обучающегося на основе организации учебно-познавательной деятельности.

Одной из основных задач курса графики в лицее является развитие пространственного мышления как базы, которая позволяет обеспечить эффективность обучения в университете при составлении студентами графических моделей процессов и объектов. Развитие пространственного мышления в процессе обучения идет по следующим направлениям:

• овладение произвольностью в использовании систем отсчета;
• формирование обобщенных способов создания пространственных образов и оперирование ими, т.е. совершенствование деятельности представливания(*);
• усвоение графической культуры, что обеспечивает возможность оперирования пространственными образами разной меры конкретности, наглядности, перекодирование этих образов в соответствии с требованиями графической деятельности.

Развитие пространственного мышления обучающихся в техническом лицее НГТУ на уроках по графике осуществляется по следующей схеме (рисунок 1). Обучение визуальной грамотности сходно с обучением чтению книги. Начинающему трудно из букв складывать слова, а из слов осмысленную фразу. Впоследствии ему достаточно взглянуть на слово, чтобы понять его значение. Изучение же графических примитивов, форм простых геометрических тел способствует накоплению в памяти обучающегося набора мерок и эталонов, позволяющих ему создавать графические модели. Умение проводить анализ и синтез, сравнение, сопоставление и перенос знаний, обобщение и систематизацию — все это развивает структуры умственной деятельности, характерные для творчества.

Объект моделирования для обучающихся выбирается в зависимости от уровня развития их пространственного мышления. Уровень определяется согласно методике И.С. Якиманской после проведения диагностики в рамках системы контроля — входного, рубежного, итогового. Различают начальный, средний и высокий уровни пространственного мышления. Высокий уровень пространственного мышления дает обучающемуся право работать по индивидуальному плану в рамках учебных модулей.

В качестве критериев оценки уровней развития пространственного мышления обучающихся используются следующие показатели (с учетом времени выполнения заданий):

• успешность создания пространственного образа, адекватного графическому изображению;
• типы оперирования образом: изменение положения воображаемого объекта, изменение структуры объекта, комбинация первых двух преобразований;
• широта оперирования (степень свободы манипулирования образом с учетом той графической основы, на которой образ первоначально создавался);
• полнота образа (отражение различных характеристик: формы, величины, пространственной размещенности, протяженности).

В рамках педагогических исследований был проведен сравнительный анализ развития пространственного мышления учащихся до обучения (тестирование по методике С.И. Якиманской) и после двухлетнего обучения в ТЛ НГТУ (по тестам Амтхауэра). Наибольший интерес для нас представляли результаты третьего блока теста — уровни пространственного мышления. Результаты сведены в таблицу 1, а на рисунке 2 представлен интеллектуальный «портрет» групп, в которых проводились исследования.

Опыт работы свидетельствует о том, что модульно-рейтинговая технология освоения интегрированного курса графики, преподаваемого в Техническом лицее НГТУ, обеспечивает условия для развития пространственного мышления обучающихся независимо от их начального уровня и дает возможность наращивать интеллектуальный потенциал всем участникам образовательного процесса.

* Представливание — специальная деятельность, обеспечивающая восприятие заданных пространственных соотношений, их мысленную переработку (преобразование) и создание на этой основе новых пространственных образов. Термин был введен психологом Б.М. Тепловым.